LearnOpenGL学习笔记——基础光照

1.光照模型

现实世界的光照是极其复杂的，而且会受到诸多因素的影响。我们一般模拟光照，使用的是冯氏光照模型：
环境光(Ambient)：
即使在黑暗的情况下，世界上通常也仍然有一些光亮（月亮、远处的光），所以物体几乎永远不会是完全黑暗的。为了模拟这个，我们会使用一个环境光照常量，它永远会给物体一些颜色。
漫反射(Diffuse)：
模拟光源对物体的方向性影响(Directional Impact)。它是冯氏光照模型中视觉上最显著的分量。物体的某一部分越是正对着光源，它就会越亮。
镜面（Specular：
模拟有光泽物体上面出现的亮点。镜面光照的颜色相比于物体的颜色会更倾向于光的颜色。

环境光照
环境光照是光线照射到物理上，物体本身发的光。

void main()
{
    float ambientStrength = 0.1;
    vec3 ambient = ambientStrength * lightColor;
    vec3 result = ambient * objectColor;
    FragColor = vec4(result, 1.0);
}
	

漫反射光照
漫反射光照距离光源越近，越明亮。光线垂直照射到物体上，和光线和物体有夹角是，亮度是不同的。norm为法向量

float diff = max(dot(norm, lightDir), 0.0);
vec3 diffuse = diff * lightColor;

法向量的变换
法向量只是一个方向向量，不能表达空间中的特定位置。同时，法向量没有齐次坐标。这意味着，位移不应该影响到法向量。但是如果有旋转和缩放（不等比例缩放），顶点的改变会导致法向量不再垂直于表面了。如何计算缩放后的法线

   Normal = mat3(transpose(inverse(model))) * aNormal;

高光/ 镜面光照

我们先计算视线方向与反射方向的点乘（并确保它不是负值），然后取它的32次幂。这个32是高光的反光度(Shininess)。一个物体的反光度越高，反射光的能力越强，散射得越少，高光点就会越小。在下面的图片里，你会看到不同反光度的视觉效果影响：

vec3 viewDir = normalize(viewPos - FragPos);
vec3 reflectDir = reflect(-lightDir, norm);
float spec = pow(max(dot(viewDir, reflectDir), 0.0), 32);
vec3 specular = specularStrength * spec * lightColor;

https://learnopengl-cn.github.io/02%20Lighting/02%20Basic%20Lighting/#_7